減污降碳雖是兩個(gè)概念，但基本同源。
一個(gè)是大氣治污，是污染物減排；一個(gè)是碳減排，即溫室氣體減排。雖然這是兩件事，但在工作方向上卻是高度一致的，因?yàn)槎趸肌厥覛怏w排放和大部分大氣污染物是同根同源的，主要來(lái)自于煤炭、石油等化石燃料的燃燒。
從減污降碳協(xié)同來(lái)說(shuō)，無(wú)論是減污以打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，還是降碳以應(yīng)對(duì)氣候變化，我們都必須從根本上進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型。
減排形勢(shì)不容樂(lè)觀
從2020年的數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)能源消費(fèi)49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭占56.8%，能源消費(fèi)排放出大量二氧化碳。目前，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）能耗和單位GDP碳排放都高于世界平均水平，也高于世界經(jīng)合組織（OECD）國(guó)家。
污染物排放的一個(gè)代表性指標(biāo)就是PM2.5。關(guān)于PM2.5的來(lái)源問(wèn)題，不少研究組都發(fā)表過(guò)相關(guān)的研究結(jié)果。雖然各研究組的研究結(jié)果有所差別，但他們有一個(gè)共識(shí)——PM2.5源于煤炭和石油燃燒的顆粒物，包括一次和二次顆粒物，這些顆粒物占PM2.5成分的2/3以上。PM2.5的來(lái)源還可以表現(xiàn)為移動(dòng)源、工業(yè)源和生活源。
如果再換一種研究方法，可以看一下地理分布、單位國(guó)土面積的排放情況，這也是中國(guó)的一個(gè)特點(diǎn)。
“胡煥庸線”東邊占了國(guó)土面積的近一半，但人口占比達(dá)96%。我們?cè)跂|部這塊國(guó)土面積上每年消耗了全球煤炭的50%左右。單位國(guó)土面積上消耗的煤炭叫“煤耗空間密度”，我國(guó)東部煤耗空間密度是全球平均值的15倍。當(dāng)前，我國(guó)每千人擁有汽車量比美國(guó)少好幾倍，但我國(guó)東部的汽車空間密度已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)，而二氧化碳排放的空間密度是全球平均值的8倍。
上述分析顯示，應(yīng)對(duì)氣候變化是我們自己要做的，而不是別人要我們做的。全球需要應(yīng)對(duì)氣候變化，中國(guó)尤其需要認(rèn)真對(duì)待氣候變化，至少這些數(shù)據(jù)可以讓我們加強(qiáng)這個(gè)認(rèn)識(shí)。
總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)碳排放形勢(shì)嚴(yán)峻是由四個(gè)因素疊加造成的。一是人口密度高，尤其是東部地區(qū)人口密度高；二是單位GDP能耗高；三是一次能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比高，這也是我國(guó)的一個(gè)顯著特點(diǎn)；四是在煤炭使用中非發(fā)電燃煤比例高，比如散燒煤、工業(yè)用煤等等。幾個(gè)原因疊加，造成我國(guó)煤耗空間密度很高。
末端治理和源頭治理并舉
大氣減污和碳減排這兩件事情的根本之道都是在于源頭治理，要實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。但是在實(shí)際工作中，又有末端治理和源頭治理兩類工作，在治理技術(shù)和思路上有共同點(diǎn)也有差異點(diǎn)。
大氣減污和碳排放控制有不同的末端治理手段。
這幾年，通過(guò)末端治理，大氣減污取得了很大的成績(jī)。末端治理包括各種煙氣、尾氣、污染廠排放的氣體治理。一個(gè)很典型的例子就是我們的燃煤電站。國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)燃煤電站的除塵、脫硫、脫硝制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為了落實(shí)這些標(biāo)準(zhǔn)，我們花了很大力氣，但也取得了不錯(cuò)的效果。
碳排放的源頭治理，就是要讓二氧化碳不排放、少排放。碳排放的減少也有一些措施可以被稱作末端治理。比如通過(guò)植樹(shù)造林形成森林碳匯，利用碳捕獲、利用與封存（CCUS）等碳移除技術(shù)，對(duì)于已經(jīng)排放出來(lái)的二氧化碳進(jìn)行捕獲、存儲(chǔ)和治理。
通過(guò)源頭治理減排后，剩余排放量如果能夠通過(guò)碳匯及碳吸收、利用、移除技術(shù)對(duì)沖掉，這就被稱為“碳中和”。目前，全球和中國(guó)的情況都是溫室氣體排放量大于碳匯和碳移除可對(duì)沖的量，所以目前治理的著力點(diǎn)還應(yīng)該在源頭，即減少排放。
從大氣減污和碳減排的源頭治理來(lái)說(shuō)，減污和降碳是高度一致的、協(xié)同性很強(qiáng)。首先是節(jié)能提效，不僅減污，而且降碳，在化石能源為主的階段更是如此。節(jié)能主要靠什么？現(xiàn)在最大的潛力是依靠產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，所以政府一直強(qiáng)調(diào)要遏制“雙高”項(xiàng)目上馬的沖動(dòng)，改變產(chǎn)業(yè)偏重的狀況，這樣可以顯著減少工業(yè)用煤。
技術(shù)進(jìn)步也會(huì)帶來(lái)顯著的節(jié)能效果，比如改變工業(yè)的流程，一部分工業(yè)環(huán)節(jié)采取煤改電或氫；制造業(yè)采用低碳技術(shù)生產(chǎn)裝備和產(chǎn)品；通過(guò)數(shù)字技術(shù)提高生產(chǎn)和管理效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
固體廢棄物的資源化利用對(duì)減污降碳很有幫助。固體廢棄物包括垃圾，而中國(guó)的垃圾處理主要是填埋。填埋會(huì)產(chǎn)生如甲烷等溫室氣體，而真正從填埋場(chǎng)把甲烷提出來(lái)利用的情況很少，所以減少填埋就能減少因此產(chǎn)生的溫室氣體。
固體廢棄物中的一些可再生資源如金屬等，對(duì)于它們的利用可以大幅度降低冶金業(yè)的煤炭消耗，把長(zhǎng)流程變成短流程。再比如，現(xiàn)在能源轉(zhuǎn)型當(dāng)中需要大量發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能，但若干年后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池到了使用周期就要報(bào)廢，如何循環(huán)利用這些組件也是一個(gè)新的課題。解決好這個(gè)課題，也可以為國(guó)家的碳中和作貢獻(xiàn)。
不斷優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)
除了源頭治理、節(jié)能增效外，還應(yīng)該大力推進(jìn)能源的清潔化、低碳化，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。
在散燒煤治理方面，我國(guó)已經(jīng)做了非常大的努力，產(chǎn)生了一些成效。要積極發(fā)展非化石能源和天然氣，同時(shí)發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)和靈活性資源，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、清潔電力為主的能源互聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)階段，可以對(duì)一部分煤電進(jìn)行靈活性改造，比如用來(lái)調(diào)峰，以此體現(xiàn)煤電的供電價(jià)值和靈活性價(jià)值。
我國(guó)中東部地區(qū)是能源電力負(fù)荷區(qū)，這些地區(qū)發(fā)展的思路應(yīng)該將“身邊取”和“遠(yuǎn)方來(lái)”相結(jié)合、分布式與集中式相結(jié)合，又特別強(qiáng)調(diào)“身邊取”和分布式，提高中東部地區(qū)的能源自給率。有了一定程度的自給，剩下不夠的再靠“遠(yuǎn)方來(lái)”。
西部不僅有化石能源，還有豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能等資源?？梢园岩恍┖哪艿漠a(chǎn)業(yè)如大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)等放到西部，既能促進(jìn)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又能充分利用西部的能源。
碳達(dá)峰應(yīng)該是在高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)降低碳強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)的達(dá)峰。在這樣的驅(qū)動(dòng)下，再加上末端治理的努力，到2030年，全國(guó)PM2.5平均濃度應(yīng)該可以降到30微克/立方米以下。最近，世界衛(wèi)生組織（WHO）已經(jīng)把大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)到5微克/立方米，我們要朝這個(gè)方向努力，到2060年左右實(shí)現(xiàn)大氣指標(biāo)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳中和?！?/p>
（作者系中國(guó)工程院院士，鄭金武根據(jù)2021綠色能源轉(zhuǎn)型國(guó)際研討會(huì)上的報(bào)告整理）
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2021年12月刊 封面)
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